EA-IRMS: Tracking wine adulteration using isotope fingerprints

Význam tématu

Adulterace vína patří mezi nejčastější podvody v potravinářství a zahrnuje přidávání vnějších cukrů, vody či šťáv, čímž se mění jak obsah alkoholu, tak původ produktu. Určení izotopových otisků uhlíku, vodíku a kyslíku v ethanolu nabízí spolehlivou metodu pro odhalování takových nekalých praktik a zajištění integrity značky a důvěry spotřebitelů.

Cíle a přehled studie

Cílem studie je předvést aplikaci automatizovaného EA-IRMS systému pro multielementární izotopovou analýzu ethanolu ve víně a demonstrovat detekci přidaných cukrů. Studie porovnává naměřené hodnoty δ13C, δ2H a δ18O s referenčními daty z databáze EU-wineDB autentických vzorků.

Použitá metodika a instrumentace

Analytické stanovení zahrnovalo:

• Stanovení δ13C: 1 μl vyčištěného ethanolu injikovaný do spalovacího reaktoru (1020 °C) v EA IsoLink systému s MAS 200R autosamplerem.
• Stanovení δ2H a δ18O: 0,1 μl ethanolu injekce do pyrolytického reaktoru (1450 °C) pomocí AS 3000 autosampleru.
• Oddělení vzniklých plynů H2 a CO na 5Å molekulárním sitačním GC sloupci při 70 °C.
• Detekce izotopových poměrů pomocí DELTA V IRMS.
• Data kalibrována vůči VSMOW a přepočítána na mezinárodní standardy GISP.

Hlavní výsledky a diskuse

Naměřené hodnoty vykazují vysokou přesnost (1σ): δ13C ≤ 0,1 ‰, δ2H ≤ 0,12 ‰, δ18O ≤ 0,08 ‰.
Vzorky manifestovaly očekávané izotopové charakteristiky podle metabolického typu rostlin:

• Standardní ethanol (C3 rostliny): cca –27 ‰ δ13C.
• Ethanol z cukru chaptalizovaného vína (C4 rostliny): cca –19 ‰ δ13C.
• Ethanol z ananasu (CAM rostliny): cca –14 ‰ δ13C.

Měřená δ2H a δ18O umožňují dále ověřit původ vody a vinic podle geografických izotopových vzorců.

Přínosy a praktické využití metody

Multielementární izotopová analýza poskytuje koncizní důkaz o přidaných složkách, podporuje plnění legislativy (EC 606/2009) a pomáhá laboratořím i celním orgánům chránit spotřebitele a výrobce proti falšování vína.

Budoucí trendy a možnosti využití

Dalším vývojem lze očekávat zlepšení automatizace, rozšíření databází autentických vzorků a integraci s pokročilými statistickými a strojově učícími postupy pro vyšší robustnost a rychlost vyšetření.

Závěr

EA-IRMS analýza izotopových otisků ethanolu se ukázala jako účinný nástroj pro detekci adulterace vína. Díky vysoké přesnosti a možnosti srovnání s referencemi laboratorní výsledky podporují důvěru na trhu i v souladu s platnou legislativou.

Reference

1. Carter J.F., Yates H.S.A., Tinggi U. (2015) J. Agric. Food Chem. 63, 5771–5779.
2. Rodrigues C., Maia R., Miranda M., Ribeirinho M., Nogueira J.M.F., Aguas C.M. (2009) J. Food Composition Analysis 22, 463–471.
3. O'Leary M. (1988) Bioscience 38, 329–326.